JPS62809A - 記録計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ この発明は、−列に配設されたドツトプリント形の記録
ヘッドを備え、目盛線の無い記録紙上に被測定信号の波
形とレベル表示用の複数のけい線とを同時記録する記録
計等において、各けい線間の波形レベルを正確に読み取
るための細かい目盛線を書き込む手段を備えた記録計に
関するもので・ある。

［発明の技術的な背景］ 記録計等によって描かれた被測定信号の波形データを分
析！る場合には１例えば被測定信号が電圧信号ならその
入力レベルに応じて記録紙上には０、ＩＶとか１ｖごと
に電圧レベルを示す目盛線が必要となる。被測定信号が
電流信号の場合にも同様に電流レベルを示す目盛線が必
要である。

このため、このような目盛線が無い記録紙上にドツトプ
リント形式の記録計などを用いて被測定信号の波形を記
録する場合には１通常、波形を記録しながらレベル表示
用のけい線を所定の間隔で書き込むようにされている。

第８図にはその一例が示されているが、記録紙１を走ら
せて被測定信号の波形２を記録しながら、同時にレベル
表示用のけい線Ｙｏｔ、Ｙ１．Ｙ２　。

・・・・・・Ｙｎ等が書き込まれている。この場合、記
録波形２のレベル読取り精度を上げようとして各けい線
とけい線の間に更に何本かのけい線を書き込むと、けい
線相互の間隔が狭くなり過ぎて目障りとなり、記録波形
２がかえって見にくくなることがある。そこで、通常は
けい線をあまり細かくせず、図示のように適宜の間隔を
置いて書き込むようにされている。同図には示されて無
いが、横軸方向に時間目盛を書き込む場合も同様である
。

この場合、望ましくは上記けい線ＹｏないしＹｎの各間
隔が例えば０．ＩＶ／ｌａｍとかｌ　Ｖ／　１　ｃｍと
なるようにし、一般の定規類を副尺に使用してけい線と
けい線の間の波形レベルなどをｍ単位で正確に読み取り
たいのであるが、機種によっては記録ヘッドのピッチ間
隔の整数倍を１　ｃｍに合わせることが困難なものがあ
る。このようなけい線とけい線の間の波形レベルを正し
く読み取れる簡便な手段がユーザ側から求められていた
。

［Ｒ１明の目的］ この発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、記録紙上に被測定信号の波形と比較的間隔の粗いレベ
ル表示用のけい線を同時記録するとともに、これらの記
録と重ならない箇所に、けい線とけい線との間における
記録波形の値を読み取るための比較的細かいゲージ用目
盛線を書き込むようにした記録計を提供することにある
。

［実　施　例］ 以下、この発明を添付図面番５示された実施例により詳
細に説明する。なお、記録計の機能および回路構成は機
種によって異なり、以下の実施例はその一例である。

第１図には、この発明が適用された記録計の各部の機能
が示されている。すなわち、被測定アナログ信号が入力
端子Ｔを介して記録計本体５に加えられると、バッファ
増幅を兼ねた入力増幅手段６はこれを増幅してＡ／Ｄ変
換手段７へ出力する。

Ａ／Ｄ変換手段７は、この被測定アナログ信号を例えば
８ビツトのディジタル信号に変換してデータ入出力制御
手段８へ送出する。

データ入出力制御手段８は、ディジタル変換、された上
記被測定信号の波形データを波形記憶手段９に一時保持
させるとともに、この保持された波形データと、けい線
位置記憶手段１０にあらかじめ格納されているレベル表
示用のけい線位置データとをそれぞれ所定のタイミング
で取り出し、記録手段１１へ送出する。

ゲージ用目盛線書込み指示手段１２は、上記データ入出
力制御手段８に対して指令信号を発し、ゲージ用目盛線
位置記憶手段１３に格納されている目盛線位置データを
読み出して記録手段１１へ送出させる。

記録手段１１は、上記データ入出力制御手段８からの波
形データ出力とけい線位置データ出力とを受け、それぞ
れこれらのデータに対応した位置にある記録ヘッドを駆
動して記録紙上に被測定信号の波形とけい線を描くとと
もに、ゲージ用目盛線書込み指示手段１２からの指令信
号を受け、ゲージ用目盛線も記録紙に書き込む。

次に、第２図に示された各部の回路構成を説明する。同
図において、上記第１図に示された機能を有するユニッ
トには、同一の参照符号がかっこ書きで付されている。

まず、被測定アナログ信号は入力端子Ｔを介してバッフ
ァ増幅器を兼ねた入力増幅器１６に加えられ、その出力
は例えば次段に設けられた８ビツトのＡ／Ｄコンバータ
１７によりディジタル信号に変換される。このディジタ
ル信号は、上記被測定信号の波形データとして例えば８
ビツトのマイクロコンピュータ１８に加えられる。この
実施例においては、タイミング用のクロックパルスを発
するクロック発振器１９とそのクロックパルスを計数す
る８ビツトカウンタ２０が設けられており、上記Ａ／Ｄ
コンバータ１７と、マイクロコンピュータ１８は、この
カウンタ２０の計数出力によって同期制御されるように
なっている。なお、上記第１図に示されデータ入出力制
御手段８、被測定信号の波形データ記憶手段９、レベル
表示用のけい線位置記憶手段１０、ゲージ用目盛線位置
記憶手段１３等が有する各記録は、それぞれ個別に構成
された回路によって実現することももちろん可能である
。しかしながらこの場合には回路構成が極めて複雑とな
り１回路を簡素化しようとすると特殊なＩＣ素子等も必
要になることがある。そのためこの実施例においては、
上記のようにはん用のマイクロコンピュータが利用され
ている。

すなわち、このマイクロコンピュータ１８は、上記デー
タ入出力制御手段８に対応する機能を備えた入力ポート
２１．ＣＰＵ２２．出力ポート２３、上記波形データ記
憶手段９と同等の機能を備えたＲＡＭ２４と、上記けい
線位置記憶手段１０およびゲージ用目盛線位置記憶手段
１３の各記録を合せもつＲＯＭ２５等を備えている。上
記Ａ／Ｄコンバータ１７から出力される被測定信号の波
形データは、このマイクロコンピュータト８内の入力ポ
ート２１．ＣＰＵ２２を介してＲＡＭ２４に一時保持さ
れる。

上記ＲＯＭ２５には、レベル表示用のけい線位置データ
と、ゲージ用目盛線位置データとがあらかじめ格納され
ている。被測定信号の波形を記録する場合には、上記Ｒ
ＡＭ２４内の波形データとＲＯＭ２５内のけい線位置デ
ータとがＣＰＵ２２により所定のタイミングで順次読み
出され、出力ポート２３を介して記録部２６へ送られる
ようになっている。

ゲージ用目盛線書込み指示回路２７は１例えばロック形
式の押しボタンスイッチ２８と抵抗２９等からなり１通
常は図示のようにスイッチ２８がオフの状態にされてい
る。このため、記録計内のＨレベルの電圧（＋）■がマ
イクロコンピュータ１８に加えられ、ＣＰＵ２２はＲＯ
Ｍ２５に格納されているゲージ用目盛線の位置データが
読み出せないようにされている。被測定信号の波形記録
はこの状態で行われる。波形記録終了後、又は波形の記
録開始前に上記スイッチ２８を押すと、マイクロコンピ
ュータ１８に加えられているＨレベルの電圧が接地され
てゼロレベルになる。ＣＰＵ２２はＲＯＭ２５から目盛
線位置データを読み出して記鍮部２６に送り、記録紙上
にゲージ用目盛線を書き込ませるようになっている。

記録部２６には、例えば比較回路３０とデコーダ３１．
記録ヘッド駆動回路３２，２安定マルチバイブレータ３
３．および二つのスイッチ回路３４゜３５等が設けられ
ている。

上記比較回路３０は、出力ポート２３を介して上記ＣＰ
Ｕ２２から送られてくる被測定信号の波形データと、上
記カウンタ２０からの計数データとを比較し、両データ
が一致した時点で上記記録ヘッド駆動回路３２へ一致パ
ルスを送出するようになっている。

上記デコーダ３１は、上記カウンタ２０からの計数デー
タを例えばＯから１００までＩＯ進コードに変換し、記
録ヘッド走査用のトリガパルスとして上記記録ヘッド駆
動回路３２へ順次送出する。

上記記録ヘッド駆動回路３２には、図示しない記録紙送
り装置と、記録紙の送出方向に対して直角方向に、すな
わち記録紙の幅方向に沿って一列に配設された複数の記
録ヘッドと、この記録ヘッドを作動させるための駆動回
路等が設けられている。この実施例においては、上記記
録ヘッドは例えば０番から１００番まで計１０１個備え
られており、上記駆動回路も記録ヘッドと対をなすよう
に１０１個設けられている。上記比較回路３０から一致
パルスが送られてくると、その送られてきたタイミング
に応じて所定数の駆動回路に記録ヘッド駆動用の電源が
与えらるようにされている。また、上記デコーダ３１か
ら入力される記録ヘッド走査用のトリガパルスは、この
１０１個の駆動回路のゲート端子へ順次加えられる。し
たがって。

上記一致パルスによって電源が与えられるタイミングと
このトリガパルスがゲート端子に加えられるタイミング
とが合うとその駆動回路がオンとなり、これと対をなす
記録ヘッドが駆動されるようになっている。

この実施例において、上記Ａ／Ｄコンバータ１７゜カウ
ンタ２０、比較回路３０．デコーダ３１、記録ヘッド駆
動回路３２等を含む波形記録用の回路には１例えば本出
願人が先に提案した特願昭５８−１１３８２０号におい
て開示されている発明の技術とほぼ同様の技術が適用さ
れているので、第３図を併せて参照しながら、以下１手
短かにその動作を説明する。なお上記第２図において、
第３図の（イ）ないしくト）に示される信号波形又は信
号データが現われる箇所には、それぞれ同じ参照符号が
付されている。

まず、クロック発振器１９から第３図の（イ）に示され
るようなりロックパルスが発せられているものとすると
、Ａ／Ｄコンバータ１７は、入力端子Ｔに加えられる被
測定アナログ信号をこのクロックパルスに同期して連続
的にディジタル信号に変換する。この場合、入力増幅器
１６に含まれる図示しないレンジ設定回路により測定レ
ンジが例えば同図（ロ）に示されるように１ｖレンジに
設定されており、被測定信号も（ロ）に示されるように
このレンジで測定可能なレベルであったものとする。

ここで、Ａ／Ｄコンバータ１７から連続的に送出される
ディジタル変換データ中、理解を助けるため例えば時刻
ｔｏ＋、ｔｎ、ｔｐの３点における被測定信号のアナロ
グレベルをそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとし、これを例にとって
説明する。

この３点Ａ、Ｂ、Ｃのアナログレベルが例えば、Ａ＝０
．７３Ｖ Ｂ＝０．３６Ｖ Ｃ＝０．５５Ｖ であったとし、Ａ／Ｄコンバータ１７はＯからＩＶまで
のアナログ信号を１ビット当り０．ＯＩＶステップでデ
ィジタル変換するようにされているものとすると、上記
３点の８ビツトデイジタル変換データはそれぞれ（ハ）
に示されているように、Ａ＝、＝０１００１００１　　
（０，７３Ｖ）Ｂ＝００１００１００　（０，３６Ｖ）
Ｃ＝００１１０１１１　　（０，５５Ｖ）となる。

これらの変換データ中１例えばＡのデータはＣＰＵ２２
によりＲＡＭ２４の所定番地へ一時書き込まれる。８ビ
ツトカウンタ２０が２５６個のクロックパルスを計数す
るのに要する時間、つまり一周期の計数時間をｔｃとす
ると、この時間ｔｃが経過した後上記データＡは（ニ）
に示されるようＲＡＭ２４から読み出され、比較回路３
ｏへ送られて（ホ）に示されるようにカウンタ２ｏの計
数データと比較される。この計数データがｏｏｏｏｏ。

００から始まって例えば０１００１００１に達すると、
比較回路３０からは（へ）に示されるように、上記デー
タＡとカウンタ２ｏの計数データとの一致を表わす一致
パルスＡ′が出力される。

デコーダ３１からは（ト）に示されるように、カウンタ
２０のクロックパルス計数の進行に合わせ。

０番記録ヘッドから１００番記録ヘッドへ走査用のトリ
ガパルスが発せられているから、上記一致パルスＡ′に
より例えば７３番記録ヘッドの駆動回路に電源が与えら
れると、そのゲート端子には同じタイミングでトリガパ
ルスも加えられ、この駆動回路がオンにされて７３番記
録ヘッドが作動する。これにより１時刻ｔｍにおける被
測定信号のレベルＡが記録紙上の０．７３Ｖに対応する
位置にドツト状で書き込まれる。

この場合、上記（ニ）に示されるように時刻ｔｍにおけ
る被測定信号のデータＡがＲＡＭ２４がら読み出され、
（ホ）に示されるように比較回路３゜においてカウンタ
２ｏの計数データと比較されている間に、上記点Ａに続
く次のアナログレベルがＡ／Ｄコンバータ１７によって
ディジタル変換されＲＡＭ２４に送り込まれるようにな
っている。

この送り込まれたデータはカウンタ２０の次の計数周期
において読み出され、上記同様にデータの比較が行われ
て次々と記録紙上に書き込まれた後、点Ｂ、Ｃを経て被
測定信号の波形記録が終了する。

なお上記第３図（ロ）においで、例えば時刻ｔＩ１１＃
における被測定信号のアナログレベルＡ′が上記時刻ｔ
ｍにおけるアナログレベルＡと等しくなったような場合
には１時刻ｔｍ’からカウンタ２０の一計数周期ｔｃだ
け遅れてその計数データと比較され、（ト）と同様に７
３番記録ヘッドが再び駆動されることになる。

第４図にはこのようにして記録紙１に描かれた被測定信
号の波形２が示されている。同図には、上記第８図に示
された従来例と同様に５本のけい線ＹｏないしＹ４も描
かれている。これらのけい線中、例えば両側のけい線Ｙ
ｏとＹ４はそれぞれ０番記録ヘッドと１００番記録ヘッ
ドによって描かれ、その間を例えば等間隔に４分するけ
い線Ｙ１ないしＹ３はそれぞれ２５番、５０番、７５番
の記録ヘッドにより描かれるものとする。この場合、上
記ＲＯＭ２５には記録ヘッドの番号に合わせて次のよう
なけい線位置データが格納される。

Ｙ　ｏ　＝　００００００００　（０番記録ヘッド用）
’Ｙｔ、＝０００１１００１（２５番記録ヘッド用）Ｙ
２＝００１１００１０（５０番記録ヘッド用）Ｙｌ：０
１００１０１１（７５番記録ヘッド用）Ｙ４＝０１１０
０１００（Ｉｃ１０番記録ヘッド用）測定が開始される
と、これらの位置データは所定のタイミン勢でＲＯＭ２
５から読み出され、被測定信号のディジタル変換データ
とともに上記比較回路３０を介して記録ヘッド駆動回路
３２へ送られる。これにより、記録紙ｌには被測定信号
の波形２とともにけい線Ｙ、ないしＹ４が描かれる。

上記第４図には、例えばけい線Ｙｏと７１間。

Ｙｌと７２間、・・・・・・等をそれぞれ５等分し、全
体としてけい線Ｙｏと７４間を２０等分するゲージ用目
盛線３６が示されている。このゲージ用目盛線３６は図
示のように８０番から８２０番まで計２１本の目盛線か
らなり、被測定信号の記録波形と重ならないように測定
開始前又は測定終了後。

上記ゲージ用目盛線書込み指示回路２７のスイッチ操作
によって描かれることは既に述べたとおりである。これ
らの目盛線ＳｏないしＳ２０は、それぞれ対応する位置
にある０番記録ヘッド、５番記録ヘッド、１０番記録ヘ
ッド、・・・・・・等５番目ごとの記録ヘッドによって
書き込まれるようにされており、記録ヘッドを駆動する
ための各目盛線位置データは上記ＲＯＭ２５内に用意さ
れている。

この場合、目盛線位置データを上記けい線位置データの
場合と同様に対応する記録ヘッドの番号に合わせて設定
すると。

Ｓ、＝００００００００（０番記録ヘッド用）Ｓ１＝０
００００１０１（５番記録ヘッド用）Ｓ２：００００１
０１０（１０番記録ヘッド用）とクリ、ＲＯＭそ５内に
は苧Ｘ２１＝１８６個のメモリセルが必要となる０１、
　　、 メモリセルの数はできるだけ少なくすることが望ましい
ので、この実施例においては第５図に示されるように、
例えば８ビツト構成の目盛線位置データをデータ０番か
らデータ１２番まで計１３種類用意し、メモリセルの数
が８Ｘ１３＝１０４個で２１本の目盛線が書き込まれる
ようにされている。

この場合、位置データの読出し方は同図右欄の実線矢印
で示されているように、例えばデー５０番のＬＳＢから
ＭＳＢへ、次にデータ１番のＬＳＢからＭＳＢへという
ように順次データ１２番まで読み出すようにする。各デ
ータ番号のビットパタンは１例えばデータ番号Ｏ番につ
いてはＬＳＢを１とし、ビット２ないし５は０．ビット
６は１、ピッド７とＭＳＢは０とする。データ番号１番
についてはＬＳＢとビット２が０．ビット３は１゜ビッ
ト４ないしビット７はＯ，ＭＳＢは１とし、以下、１の
次のＯから数えて５ビツト目ごとに１となるように位置
データが構成される。

このように構成された位置データをＲＯＭ２５から上記
のように読み出し、記録紙上にゲージ用目盛線を描かせ
る場合を第２図に戻って説明すると、波形記録時におい
ては、記録部２６内の２安定マルチバイブレータ３３は
例えば図示のようにそのＱ出力が（十）でＱ出力が（−
）になっており、一方のスイッチ回路３４がオフで他方
のスイッチ回路３５はオンにされている。これにより、
被測定信号の波形２とけい線ＹｏないしＹ４が上記した
ように描かれる。

ゲージ用目盛線書込みのためゲージ用目盛線書込み指示
回路２７内の押しボタンスイッチ２８が押されると、上
記２安定マルチバイブレータ３３の出力が反転し、Ｑ出
力が（−）で６出力は（＋）の極性となる。上記一方の
スイッチ回路３４はオンにされ、上記他方のスイッチ回
路３５がオフにされる。ＲＯＭ２５から読み出された上
記ゲージ用目盛線の位置データは、上記一方のスイッチ
回路３４を経て記録ヘッド駆動回路３２に加えられ、デ
コーダ３１から入力される記録ヘッド走査用の最初のト
リガパルスとその後の５番目ごとのトリガパルスに同期
する。これにより、第５図のがっこ書きで示される０番
、５番、１０番、・・・・・・の各記録ヘッドが駆動さ
れ、各目盛線ＳｏないしＳｈｏの最初の一点がドツト状
に書き込まれる。この動作は上記押しボタンスイッチ２
８のオンの状態がオフに解除されるまで繰り返えされる
から、この−黒書込みが一巡するのに合わせて記録紙１
を自動的に歩進させるか、又はマニュアル操作で記録紙
ｌを適宜に送り出すことにより、第４図に示されるよう
なゲージ用目盛線３６が得られる。この実施例において
は、第５図に示されたデータ０番からデータ１２番まで
１３バイト分の位置データにより上記各目盛線の一点ド
ット書込みが一巡すると、記録ヘッド駆動回路３２内に
おいては、はぼ１ドツトの大きさに相当する分だけ記録
紙が歩進的に送り出されて２回目のドツト書込みがなさ
れる。この書込みが一巡すると更に記録紙１が歩進的に
送り出され、１０回繰り返えされると目啼線３６の書込
みが打ち切られるようにされている。

こ九は目盛線３６の長さを見やすくするためであって、
特にこの回数に限定されるものではない。

なお上記の場合、ＲＯＭ２５から読み出されたゲージ用
目盛線の位置データは其較回路３０にも入力されるが、
カウンタ２０からの計数データはオフにされた他方のス
イッチ回路３５によって入力が阻止され、上記比較回路
３０は動作しないようになっている。

第６図には、記録紙１を折り返えしてゲージ用目盛線３
６を記録波形２に当て、その値を読み取る場合の例が示
されているが、適宜に切り取って定規のように使用して
もよい。

第７図には、上記ゲージ用目盛線３６の書込みを例えば
マイクロコンピュータ１８で制御する場合の一例が流れ
線図で示されている。

上記の説明において、ゲージ用目盛線３６の位置データ
は、あらかじめＲＯＭ２Ｓ内に格納されている場合につ
いて述べられているが、被測定信号の波形記録開始前又
は波形記録終了後プログラムに従ってＣＰＵ２２に上記
位置データを作らせるようにしてもよい。また、上記ゲ
ージ用目盛線書込み指示回路２７を設けず、プログラム
によって自動的にゲージ用目盛線３６を書き込ませるこ
とも可能である。この場合には記録部２６内の２安定マ
ルチバイブレータ３３は不要となるが、その代わりにス
イッチ回路３４と３５のオン、オフはそれぞれマイクロ
コンピュータ１８からの出力によって制御されるように
する。

［効　　　果コ 以上、詳細に説明したように、この発明によるゲージ用
目盛線の書込み手段を備えた記録計においては、被測定
信号の記録波形を分析するに当って各点の値を比較的正
確に、かつ、容易に読み取ることができ、データ読取り
用の定規などをとくに用意する必要がない。また、記録
ヘッドを一列に配設する場合、そのピッチ間隔の整数倍
を例えば１０に合わせるというような設計上の制約を必
ずしも考慮しなくて済むという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はいずれもこの発明による記録計の
実施例に係り、第１図はその記能ブロック図、第２図は
回路構成の一例を示すブロック線図、第３図は動作説明
用の各部データのタイミング図、第４図はゲージ用目盛
線書込みの一例を示す説明図、第５図は上記第４図に示
されたゲージ用目盛線の位置データの構成図、第６図は
書き込まれたゲージ用目盛線の使用例の説明図、第７図
はマイクロコンピュータを利用してゲージ用目盛線を描
かせる場合のフローチャートの参考側図、第８図は従来
の記録計による波形記録図である。 図中、１は記録紙、２は被測定信号の記録波形。 ５は記録計本体、１７はＡ／Ｄコンバータ、１８はマイ
クロコンピュータ、２０はカウンタ、２５はＲＯＭ、２
６は記録部、３６はゲージ用目盛線。 ＹｏないしＹ４はけい線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定アナログ信号をＡ／Ｄコンバータによりディジタ
   ル変換し、該ディジタル変換データと記憶手段に格納さ
   れているけい線位置データとからドットプリント形の記
   録ヘッドにて記録紙上に上記被測定信号の波形とレベル
   表示用のけい線を記録するとともに、記録前もしくは記
   録後において上記記憶手段に格納されている目盛線位置
   データにより上記記録波形の値を読み取るためのゲージ
   用目盛線を上記けい線より狭い間隔で記録紙に書き込む
   ようにした記録計。